基于LabVIEW的数字滤波器设计实例：IIR和FIR滤波器的设计与仿真

基于LabVIEW的数字滤波器设计实例IIR FIR 数字滤波器是数字信号分析中的重要组成部分，它的输入和输出信号都是离散的，与模拟滤波器相比，它具有准确度和稳定性高，系统函数容易改变，灵活性高等优点，因而数字滤波器在工程中得到了广泛的应用。 数字滤波器可以按照频率特性分类，可以分为高通、低通、带通、带阻等四种类型。同时，数字滤波器也可以按照数字滤波器冲激响应的时域特征分类，可以分为有限冲激响应滤波器（finite impulse response, FIR）和无限冲激响应滤波器（infinite impulse response, IIR）。 FIR滤波器的冲击响应h(n)是有限序列，IIR滤波器的冲击响应h(n)是无限序列的。数字滤波器的差分方程可以用下式表示： 式中，x(n)为输入序列，y(n)为输出序列，ka、kb分别为输出、输入序列的系数。 数字滤波器对应的传递函数为： 当ka不全为0时，为IIR滤波器；当ka全为0时，为FIR滤波器。 从性能上看，FIR滤波器和IIR滤波器各有优点：FIR滤波器可以得到严格的线性相位；但是需要较多的存储器和较长的运算，成本比较高，信号延时也较大。IIR滤波器可以用较少的阶数获得很高的选择特性，所用存储单元少，运算次数少，效率高的优点；但是相位是非线性的，且选择性越好其相位非线性越严重。 传统的数字滤波器设计使用繁琐的公式计算，改变参数后需要重新计算，在设计滤波器尤其是高阶滤波器时工作量很大。利用LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工作平台）使用G语言（Graphics Language，图形化编程语言）编程，可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。由于G语言编程具有诸多优点，因此基于LabVIEW设计的数字滤波器具有高效、灵活、界面友好、集成性强、费用低、用户自定义功能强等诸多优点。 基于LabVIEW的数字滤波器设计实例IIR FIR可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真，具有高效、灵活、界面友好、集成性强、费用低、用户自定义功能强等诸多优点。